對用于動態的燃料消耗量測量的設備進行功能檢驗的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對用于動態的燃料消耗量測量的設備進行功能檢驗的方法，其中在設置用于實際測量動態的燃料消耗量的流量傳感器上記錄在規定的參考流量的情況下的參考測量值并且將其與期望的測量值比較。
【背景技術】
[0002]為內燃機的研宄和開發特別重要的是實時并且精確地測量燃料消耗量-其為每單位時間實際引入內燃機的燃燒室內的燃料質量。在檢驗狀態或者相應的使用中的內燃機的液體燃料(例如汽油或者柴油)供給通常從燃料槽通過重力或者借助燃料泵向用于測量燃料注入的消耗量傳感器和另外的調節單元供給，其中一方面借助泵并且在必要時借助壓力調節器設定需要的燃料過壓或者負壓另一方面并且首先使用熱交換器設定規定的燃料溫度。在這種情況下最重要的部件當然是設置用于實際測量動態的燃料消耗量的流量傳感器，因此它的正確的功能至少必須不時地檢驗。為此通常提供一個參考流量，它的流通率已知和/或可調節并且在這種情況下實際測量的測量值可以與其比較。
[0003]所述提供參考流量雖然能夠使得以有利的方式進行流量傳感器的絕對的校準，但是需要大規模的和相應花費大的準備和附加的方法步驟，它們不適合或者阻礙整個設備的快速的功能檢驗。
【發明內容】
[0004]因此本發明的任務是改進開頭提到的類型的方法，使得例如在用于消耗量測量的設備的每次運行中都能夠執行快速的功能檢驗，而不需要為流量傳感器的絕對的校準以較大的時間間隔進行大規模的準備或者對設備進行附加的改裝和擴建。
[0005]根據本發明該任務如下解決，通過系統泵在不同的頻率下的連續運行產生至少兩個參考流量，該系統泵本來設置用于該設備中的受控的燃料流通，并且比較由獲得的不同的參考測量值確定的梯度與系統泵的已知的特性曲線的梯度。由此根本不需要任何附加的設備花費和用于燃料消耗量測量的設備的改建，系統泵的特性曲線或者系統泵的特性曲線的規定流通量與泵的頻率或者轉速的相關性的梯度大多從制造商的數據頁中知曉或者能夠以簡單的方式事先在相應的測量序列中確定。由于系統泵的特性曲線的梯度既不取決于系統壓力，也不取決于輸送的介質，所以兩個參考測量值之間的差可以直接與系統泵的已知的特性曲線的梯度比較，不必為流量傳感器的該簡單的功能檢驗考慮任何一種運行條件(壓力、介質、...)。在確定這些參考測量值時有利地系統泵的總輸送量經由流量傳感器繞行(即繞行流過流量傳感器)，而在正常運行期間(在動態的燃料消耗量測量的情況下)僅試樣的消耗量流過流量傳感器。這種改變要么自動地或者也手動地執行，例如通過三通/二通換向閥，這僅輕微地提高附加的花費。
[0006]在本發明的方法的另外優選的設計方案中，可以通過本來在設備的輸出側設置用于控制和保持系統壓力的壓力傳感器，在多個、尤其三個不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄另外多個、尤其三個壓力，并且將這些壓力與對于這些泵頻率/參考流量而言所期望的壓力值比較。由此使用本發明的方法不僅能夠檢驗流量傳感器的功能，而且也能夠測試系統泵的功能。系統泵在正確工作的情況下在輸出側為規定的泵頻率或者為所屬的參考流量提供規定的壓力。當現在如所述使用已存在的、設置用于控制和保持系統壓力的壓力傳感器以為多個例如三個不同的泵頻率測量輸出側壓力時，能夠從這三個所屬的測量的壓力的標準偏差簡單地推斷出泵的正確的功能。
[0007]在本發明的另一個優選的設計方案中建議，通過在優先設置用于溫度調節的調節單元的輸出側設置的溫度傳感器，在多個、尤其三個不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄多個、尤其三個溫度，并且將這些溫度與平均值的偏離用作關于調節單元的功能是否正確的證據。所述調節單元如所述另外負責燃料中的恒定的溫度，這是為獲得適宜的測量結果的前提。以所述方式能夠為三個不同的流通率(泵頻率)非常簡單地確定溫度穩定性。為此溫度通常在一個規定的等待時間后在設定了規定的泵頻率之后被測量，溫度離開平均值的最大偏差那時必須位于規定的范圍內，當這點對于所有三個參考流量(泵頻率)是這種情況時能夠由此得出溫度調節正確地起作用。
[0008]用于檢驗泵功能和溫度調節的功能的壓力和溫度測量為簡單起見可以在相同的泵頻率/參考流量的情況下進行，但是這點并不強制需要。
【附圖說明】
[0009]下面再根據附圖詳細說明本發明。圖1以示意圖表示用于動態的燃料消耗量測量的一個示范的設備，圖2表示用于在根據圖1的設備上執行本發明的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0010]該設備的正常的功能根據圖1:
[0011]通過燃料入口 A，燃料從家庭工程管線進入燃料測量系統然后通過出口 B通向一個這里未表示的內燃機。前循環泵I以在變頻器10內設定的頻率轉動并且由此產生在壓力調節器2上設定的預壓力，該預壓力對于流量傳感器3的功能而言是需要。壓力調節器4設定所謂的回流壓力，如果在具有回流的內燃機上使用測量系統的話(未圖示)。系統泵6 (這里是測量循環泵)以在變頻器11上的設定頻率轉動并且由此產生一個要在旁路壓力調節器9上設定的壓力，該壓力可以在壓力傳感器7上測量。通常使用一個調節單元13以便把燃料調節到一個預設溫度。出口溫度可以在溫度傳感器8上測量。
[0012]在儀器控制器12內收集測量值并且在功能檢驗時繼續計算。掃氣閥5通常用于建立前回路和測量回路之間的連接并且借助去氣泡器從該系統中去除氣泡(出于簡單化理由未表示)。在正常運行時所述閥如圖中所示連接。
[0013]根據圖1的設備的功能在功能檢驗時參考圖2:
[0014]在狀態STANDBY (待命狀態)下兩個泵I和6都運行，流量傳感器準備好測量并且調節單元13已經調節到規定的溫度(在溫度傳感器8上測量)。通過一條指令(在本例中SFCN)起動功能測試。
[0015]測量循環泵(系統泵6)現在以由變頻器11預先規定的頻率Fl運轉。之后掃氣閥5打開，這就是說，由系統泵6供給的循環量現在不再在回路中運行，而通過前循環泵I繞流并且也就是說可以在流量傳感器3上測量。接著等待Tl秒以便給系統用于穩定的時間。之后在流量傳感器3上測量單位為Ι/h的流量值Vl并且在T2秒內求平均。之后系統泵6以由變頻器11預先規定的頻率F2運轉。再停頓Tl秒。流量傳感器3測量第二流量值V2(單位Ι/h)并且在T2秒內求平均。之后掃氣閥5再次關閉(正常運行)。
[0016]從兩個流量值V1、V2現在如在圖2中說明的那樣計算斜率M。把該斜率與系統泵6的參考值D比較。如果該差值小于一個可規定的閾值S，則傳感器測試通過。
[0017]之后系統泵以頻率F3運行，停頓Tl。…然后在T2秒內一方面在壓力傳感器7上測量壓力Pl并且求平均，另一方面在T2秒的末尾確定溫度穩定性K1。存在多種不同的可能性來確定溫度穩定性。在當前情況下使用滑動窗口，在其內在該整個滑動窗口上計算溫度與平均值的最大偏離。這里的標準值是:當在最后的10秒內與最后10秒的平均值的最大的溫度偏離小于0.1°C時，溫度調節被視為穩定的或者被調整好的。溫度穩定性的檢驗由儀器控制器12根據溫度傳感器8上的出口溫度持續地確定。
[0018]該過程還要為K2或者P2和K3或者P3重復兩次。接著在儀器控制器12上進行測量的評估。
[0019]如果所有三個溫度穩定性值K1、K2和Κ3 = 1，則認為溫度調節是起作用的。如果平均壓力Ρ1、Ρ2和Ρ3的標準偏差都小于可參數化的邊界值？_1加，則認為壓力調節是起作用的。
[0020]除了使用測量回路泵(6)之外，當然另一個在系統中本來設置的泵(例如這里的前循環泵I)也可以以所述方式用于本發明的功能檢驗，這僅需要在根據圖1的設備中的另外的切換可能性。
【主權項】
1.一種對用于動態的燃料消耗量測量的設備進行功能檢驗的方法，其中在設置用于實際測量動態的燃料消耗量的流量傳感器(3)上記錄在規定的參考流量的情況下的參考測量值并且將其與期望的測量值比較，其特征在于，通過系統泵(6)在不同的頻率下的連續運行產生至少兩個參考流量，該系統泵本來設置用于該設備中的受控的燃料流通，其中系統泵￠)的總輸送量經由流量傳感器(3)繞行，并且比較由獲得的不同的參考測量值確定的梯度與系統泵(6)的已知的特性曲線的梯度。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過本來在設備的輸出側設置用于控制和保持系統壓力的壓力傳感器(7)，在多個、尤其三個不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄另外多個、尤其三個壓力，并且將這些壓力與對于這些泵頻率/參考流量而言所期望的壓力值比較。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過在優先設置用于溫度調節的調節單元(13)的輸出側設置的溫度傳感器(8)，在多個、尤其三個不同的泵頻率/參考流量的情況下記錄多個、尤其三個溫度，并且將這些溫度與平均值的偏離用作關于調節單元(13)的功能是否正確的證據。
4.根據權利要求2和3所述的方法，其特征在于，壓力和溫度測量在相同的泵頻率/參考流量的情況下進行。
【專利摘要】為對用于動態的燃料消耗量測量的設備進行功能檢驗，通過系統泵(6)在不同的頻率下的連續運行產生至少兩個參考流量，該系統泵本來設置用于該設備中的受控的燃料流通，并且比較由獲得的不同的參考測量值確定的梯度與系統泵(6)的已知的特性曲線的梯度。
【IPC分類】G01F25-00
【公開號】CN104833405
【申請號】CN201510149637
【發明人】M·托奇, R·克里斯蒂安
【申請人】Avl里斯脫有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月6日
【公告號】EP2905586A1, US20150219483